硕士论文-基于颗粒检测的数字图像处理与分析技术研究

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1、山东大学硕士学位论文基于颗粒检测的数字图像处理与分析技术研究申请学位级别：硕士专业：测试计量技术及仪器些奎奎堂堡圭兰堡重塞中文摘要随着计算机技术和数字图像技术的发展，图像方法已经成为颗粒检测的一种重要手段，其目的就是从颗粒图像中准确获得颗粒外观轮廓的信息，进一步测量颗粒的特征参数并加以分析，为我们更好的了解颗粒特性并对其进行合理利用创造条件。本论文紧密结合图像的分割和测量方法，主要探讨了颗粒图像处理和分析技术及其实现方法，建立了一套对颗粒图像进行处理和分析的软件系统。论文按照对颗粒图像处理的先后步骤进行论述，通过论述算法原理和给出处理实例相结

2、合来探讨各种方法的可行性。论文首先讨论和研究图像的预处理问题，重点分析了图像去噪和图像背景校正问题。图像去噪中通过空域的邻域运算和频域的滤波运算基本达到消除图像噪声的目的。详细分析了照明光源不均匀的图像背景校正问题，通过论述在空域和频域中的各种校正算法，提出利用频域的同态滤波进行处理，降低了背景的光照不均匀对图像所造成的影响。目标和背景的分离是颗粒分割的前提条件。灰度图像目标区域分割中，在利用边缘检测的微分算子方法对图像进行处理的基础上，着重讨论了图像分割中阂值分割法。通过选取合适的阈值方法对图像进行了目标区域分割，并对分割后的图像利用区域生

3、的准确性；彩色图像目标区域分割中，成功分离出目标区域；借助文中提出的长方法进行处理，保证了目标区域利用基于HSI彩色空间的分割策略孔洞填充的方法基本消除了图像中孔洞的影响。论文中比较详细地介绍了基于数学形态学的粘连颗粒分割方法。颗粒对象粘连的分割问题是颗粒分割中的重要问题，而提取颗粒对象核是粘连分割的基础。在深入分析颗粒对象核基础上，提出在距离图中各点的局部范围内进行极大值比较来提取对象核的方法。该方法较传统方法相比，除去了最终连通成分中部分造成过分割的点或区域，为最终减少颗粒的过分割提供了保证。确定颗粒对象核后，通过比较数学形态学中不同的颗

4、粒重建算法，利用条件膨胀和基于测地理论的重建算法，完成了颗粒的重建，从而完成了粘连颗粒的分割。讨论了颗粒的基本几何特征参数面积、周长和长短轴的计算方法。软件设计主要介绍了软件的结构、界面以及主要功能，并给出了系统识别的流程图；给出了另外采集的显微血细胞图像、粉体颗粒图像以及钢珠图像的分析结果。分割结果中标记出了颗粒的边界。同时给出了细胞的面积、周长、长短轴参数以及面积的统计分布图。在此基础上给出了LED管芯检测和水滴分布检测两个应用实例。颗粒图像的分析结果令人满意，达到了实际应用的要求。整个软件系统在C++Builder5．0运行通过，由于对

5、背景进行了有效处理和采用了改进的分割方法，系统的分析效率更高，应用面更广。关键词：颗粒图像，图像处理，图像分析，数学形态学IIABSTRACTWiththedevelopmentoftechnologyofthecomputeranddigitalimagetechnology,imagemethodhasalreadybecomeakindofimportantmeansofmeasuringparticles，thepurposeistOobtainparticleappearancemessageofoutlineaccuratelyf

6、romparticleimage，measurecharacteristicparameterofparticleandanalyzefineunderstandingparticlecharacteristiccarryonrationalutilizationcreatetermstoitforUSfnI'ther．Thearticlecombinessegmentationandmeasurementmethodoftheimageclosely,hasdiscussedtheprocessingandanalyzingtechnolo

7、gyoftheparticleimageandimplementationmethod，setuponeimageprocessingandanalyzingsoftwaresystem．Thearticle，accordingtodescribingtheprioritystepofparticleimageprocess，discussthefeasibilityofvarioUSkindsofmethodsthroughdescribingtheprincipleofalgorithmsandprovidingtheprocessing

8、instancetocombinetogether．Thearticlediscussandstudyprocessingprobleminadvanceofthe